一种用于静止电动汽车蓄电池的自动充电装置制造方法及图纸

技术编号:4098527 阅读:337 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于静止电动汽车蓄电池的自动充电装置,包括直流-直流转换器(DC-DC),该直流-直流转换器(DC-DC)与汽车动力电池连接;充电控制电路,当该充电控制电路在汽车启动开关开启的情况下,直接接通直流-直流转换器(DC-DC),使得直流-直流转换器(DC-DC)工作,利用汽车的动力电池为蓄电池充电,而当该充电控制电路在汽车启动开关关闭的情况下,自动检测蓄电池的电压,并在蓄电池电压过低(即亏电)的同时,触发直流-直流转换器(DC-DC)工作,并通过车载动力电池为蓄电池充电;以及汽车启动开关,其用于发动或熄灭汽车。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于静止电动汽车蓄电池的自动充电装置。更具体的,本专利技术涉 及采用电动汽车的动力电池(标称电压为380V)为蓄电池自动充电的系统,其能够自动检 测蓄电池亏电并自动为其进行充电,从而防止电动汽车因长时间停放导致蓄电池亏电而无 法正常启动的问题。
技术介绍
汽车的出现已经有上百年的时间,然而经过多年的发展,汽车的动力仍然主要采 用汽油或柴油(统称为燃油)为燃料,以燃油的燃烧释放的能量作为动力来驱动汽车行驶。 然而,随着世界汽车保有量的持续上升,采用燃油的燃烧作为动力的汽车也带来了环境污 染的问题。并且更重要的是,汽车燃料的快速消耗,导致燃油的价格持续上涨,用车成本快 速提高。而且燃油的储量也在快速消耗,能源危机严重制约了汽车工业的发展。在国家可持续发展战略和节能减排政策的鼓励下,以电能为动力的电动汽车的研 究成为当今汽车工业的热点课题。电动汽车采用车载动力电池来为汽车提供动力。该车载 动力电池一般采用铅酸/镍氢/镍铬电池,目前已还发展出容量更大的锂电池和铁电池。车 载动力电池的电压为380V,其通过驱动电动机来将电能转化为动能,从而驱动汽车行驶。无论是燃料动力汽车还是电动汽车,在车辆的结构中都设有蓄电池。该蓄电池为 汽车的车载电手器件提供电力,例如汽车照明系统、车载音响系统、车载电脑控制系统等。 而且,蓄电池还具有一个更重要的作用,即为汽车的点火系统提供电力,从而使得汽车发动 机能够正常的启动。因此蓄电池能否正常、稳定的工作关系到汽车能否的正常使用。现有的汽车中,不管是燃料动力汽车还是电动汽车,其蓄电池通常都是只有在汽 车发动之后才能对蓄电池进行充电。因此,采用这种充电方式对蓄电池充电,将导致一系列 的问题。比如说,汽车使用者由于出差或者其他缘由而长时间不使用汽车的情况下,蓄电池 由于汽车的长时间停放而得不到电能的补充,蓄电池的电能将因为自然损耗而出现亏电现 象。当使用者再次使用汽车时,由于蓄电池的亏电而将无法正常启动汽车。
技术实现思路
本专利技术针对现有的电动汽车因长时间停放导致的蓄电池由于亏电而无法正常启 动的问题,提出了一种自动为蓄电池充电的充电装置,通过采用该充电装置,从而避免出现 蓄电池出现亏电的问题。本专利技术提出的用于静止电动汽车蓄电池的自动充电装置包括直流-直流转换器 (DC-DC),该直流-直流转换器(DC-DC)与汽车动力电池连接;充电控制电路,当该充电控 制电路在汽车启动开关开启的情况下,直接接通直流_直流转换器(DC-DC),使得直流-直 流转换器(DC-DC)工作,利用汽车的动力电池为蓄电池充电,而当该充电控制电路在汽车 启动开关关闭的情况下,自动检测蓄电池的电压,并在蓄电池电压过低(即亏电)的同时, 触发直流-直流转换器(DC-DC)工作,并通过车载动力电池为蓄电池充电;以及汽车启动开关,其用于发动或熄灭汽车。 附图说明图1为本专利技术用于静止电动汽车蓄电池的自动充电装置的原理框图;图2为本专利技术用于静止电动汽车蓄电池的自动充电装置的控制电路原理图;图3为控制电路的电压波形图;图4为控制电路中采用的555定时器的功能具体实施例方式下面通过实施例来对本专利技术用于静止电动汽车蓄电池的自动充电装置来进行介 绍。参照图1,电动汽车的动力电池1与直流-直流转换器(DC-DC)连接,该动力电池 的输出电压为380V,直流-直流转换器(DC-DC) 2能够将动力电池输出的380V直流电压转 换为给蓄电池3充电的12V直流电压;电动汽车的启动开关4连接至控制电路5,当启动开 关4设置为ON的状态,即拧动汽车钥匙至ON档时,控制电路5直接接通直流_直流转换 器(DC-DC),通过直流-直流转换器(DC-DC)将动力电池输出的380V直流电压转换为12V 直流电压来为蓄电池充电,当电动汽车长时间停放,此时启动开关4处于关闭状态,控制电 路5自动检测蓄电池的电压,如果蓄电池的电压低于设定值(10. 5V),控制电路5将触发直 流_直流转换器(DC-DC) 2工作,从而通过动力电池1为蓄电池3进行充电。参照图2和图3,通过结合控制电路原理图和电路电压波形图来介绍蓄电池的自 动充电过程。当电动汽车在使用的情况下,即车钥匙处于启动开关的ON档时,ON当信号直 接接通直流-直流转换器(DC-DC)的触发信号,使得直流-直流转换器(DC-DC)工作,此时 车载动力电池(380V Battery)通过直流-直流转换器(DC-DC)在输出12+和输出12-两 个端子之间输出12V直流电压来为蓄电池(12V Battery)充电。结合图4所示的555定时器的功能表,介绍控制电路5的控制过程。当电动汽车 没有被使用而停放时,车钥匙处于启动开关的OFF档。控制电路检测蓄电池的电压,当蓄电 池的电压为满电的12V时,即图3中的时刻tl到来之前,图2中Vcc的电压为5V,Vi的电 压为2. 4V,由于该Vi电压大于555定时器管脚2的电压(Vcc/3 = 1. 67V),因此555定时 器的输出管脚3输出低电平,即输出端OUT的电压Vo = 0,此时三极管Q1、开关Kl和K2都 处于不导通的截止状态,直流-直流转换器(DC-DC) 2由于没有触发信号而不工作,因此动 力电池1将无法通过直流-直流转换器(DC-DC)来为蓄电池3充电。另外,555定时器的管 脚7也被置为低电平,因此电容C没有电压。调节变阻器Rp。t的阻值为3000欧姆,当蓄电池电压由于亏电而低于10. 5V时, 即处于图3中的tl时刻,Vi的电压为1. 6V,即输入到555定时器的管脚2的电压小于 Vcc/3 (1. 67V),此时555定时器的管脚3和管脚7都被置为高电平,三极管Q1、开关Kl和 K2导通,触发信号将触发直流-直流转换器(DC-DC) 2工作,此时动力电池1输出的380V电 压经直流_直流变换器2后在蓄电池3的两端输入12V的电压,从而对蓄电池3进行充电。 与此同时,由于555定时器的管脚7也为高电平,因此电容C将被充电。当充电开始后,蓄电池3的电压很快升高,当在图3中的t2时刻时,蓄电池3的电压高于10.5V,此时图2中的电压Vi将大于Vcc/3(即1.67V);但是由于蓄电池尚未充满, 因此图2中的电容电压Vc还处在小于2Vcc/3(即3. 3V)的范围,因此,555定时器的管脚 2的电压大于Vcc/3,而管脚6的电压小于2Vcc/3。参照图4的功能图,555定时器进入暂 稳态,即输出管脚3的输出电压Vo不变,其仍然处在高电平状态,动力电池1继续通过直 流_直流转换器(DC-DC)对蓄电池3进行充电。参见图3,经过一段时间的充电后,即到达t3时刻后,电容C被充电至电压Vc = 2Vcc/3时,555定时器的管脚6将触发,从而使得555定时器管脚3的输出电压Vo由高电 平变为低电平,即0,此时充电结束。同时555定时器的管脚7也被置为低电平,电容C迅速 放电,控制电路3停止输出触发信号,直流-直流转换器(DC-DC)停止工作,蓄电池进入满 电状态。待到蓄电池下一次亏电时,重复上述充电步骤。通过上文的描述,充电时间为从时刻tl到t3所需的时间,即电容电压Vc从O上 升至2Vcc/3所需要的时间,充电时间由公式1给出T 充=RCln本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于静止电动汽车蓄电池的自动充电装置,包括:电动汽车的动力电池,所述动力电池与直流-直流转换器(DC-DC)连接,所述直流-直流转换器(DC-DC)将动力电池输出的380V直流电压转换为12V直流电压;以及电动汽车的启动开关,所述启动开关连接至控制电路,当启动开关设置为ON的状态,控制电路直接接通直流-直流转换器(DC-DC),通过直流-直流转换器来为蓄电池充电,当启动开关处于关闭状态时,控制电路自动检测蓄电池的电压,如果蓄电池的亏电电压低于设定值,控制电路将触发直流-直流转换器(DC-DC)工作,从而通过动力电池为蓄电池进行充电。

【技术特征摘要】
一种用于静止电动汽车蓄电池的自动充电装置,包括电动汽车的动力电池,所述动力电池与直流 直流转换器(DC DC)连接,所述直流 直流转换器(DC DC)将动力电池输出的380V直流电压转换为12V直流电压;以及电动汽车的启动开关,所述启动开关连接至控制电路,当启动开关设置为ON的状态,控制电路直接接通直流 直流转换器(DC DC),通过直流 直流转换器来为蓄电池充电,当启动开关处于关闭状态时,控制电路自动检测蓄电池的电压,如果蓄电池的亏电电压低于设定值,控制电路将触发直流 直流转换器(DC DC)工作,从而通过动力电池为蓄电池进行充电。2.根据权利要求1所述的用于静止电动汽车蓄电池的自动充电装置,其中所述控制电 路包括555定时器,所述555定...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾庆文欧阳典乐唐月峰
申请(专利权)人:上海中科深江电动车辆有限公司
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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